English ：https://cysinfo.com/detecting-deceptive-hollowing-techniques/

本文将介绍几种不同类型的Process hollowing技术，这种技术被用来绕过、混淆、欺骗取证分析工具。

同时也会介绍如何使用Volatility的插件，HollowFind（https://github.com/monnappa22/HollowFind ）来检测这些Process Hollowing攻击。

在介绍这些Process Hollowing技术之前，先让我们来看看最简单的Process Hollowing是如何工作，以及如何检测它。

这里我使用一个被Stuxnet（震网病毒）感染过的image进程内存dump文件来演示。

Process Hollowing 或 Hollow Process Injection 是一种代码注入技术，通俗来讲就是，在内存中，一个合法进程的代码数据，被替换成了恶意代码。

黑客将恶意代码注入一个合法进程中，通过这种方式可以让一个合法进程来执行恶意行为。优点就是被注入的进程路径依然指向原合法文件路径，有了合法进程的外壳，恶意代码可以绕过防火墙和一些主机防御系统。

假如，Svchost.exe进程的内容被替换了，该进程的路径仍然指向磁盘上未被替换前的svchost.exe，只有Svchost.exe在内存中的代码段内容被替换成了恶意代码，这样黑客就可以绕过一些取证软件。

关于Process Hollowing的原理以及如何检测，已经在《Art Memory Forensics Detecting》https://www.amazon.com/Art-Memory-Forensics-Detecting-Paperback/dp/B00RI5ZKCI

这本书中解释的很清楚了，以及我的视频和demo中也有解释： https://cysinfo.com/7th-meetup-reversing-and-investigating-malware-evasive-tactics-hollow-process-injection/

下面介绍病毒木马是如何应用Process Hollowing技术的：假设有两个进程，A（恶意进程）和B（合法进程）

这部分我们来看看如何检测Process Hollowing技术，因为代码注入是在内存中发生的，所以最好的方式是通过内存取证工具来检测。

Stuxnet（震网病毒）就是通过上面提到的步骤，实现了了Process Hollowing技术。这篇文章中有完整的分析报告，使用内存取证工具来详细分析震网病毒：http://mnin.blogspot.com/2011/06/examining-stuxnets-footprint-in-memory.html

但是这篇文章，我们只讲如何通过取证工具来检测Process Hollowing技术。

下面进程列表中，有两个可疑的lsass.exe进程（PID 868和 PID1928），这两个进程并不是由winlogon.exe或winitit.exe启动，而是由services.exe（PID 668）启动。

这就是一种检测Process Hollow技术的方法，在干净的系统环境中， 在Vista之前的系统lsass.exe的父进程是winlogon.exe，而在Vista以及之后的系统中lsass.exe的父进程是wininit.exe

Hollow Process Injection 也可以通过比较PEB（Process Environment Block）和VAD（Virtual Address Descriptor）结构。

PEB结构位于进程内存中，该结构中保存着当前进程的磁盘绝对路径，以及内存加载基址。

而VAD结构位于内核内存中，包含进程连续虚拟内存空间分配信息，如果加载了可执行文件，则VAD节点中会记录有关可执行文件的起始地址，结束地址，和完整路径信息。

通过比较两个结构的差异，可以检测到该进程是否被注入了

在下面截图中，通过dlllist插件来查看lsass.exe（PID868）的全路径，以及基址（0x1000000）

这些信息是dlllist插件是从lsass.exe进程的PEB中获取的

下面截图中，使用ldrmodules插件查看模块列表时（位于内核中VAD的内容），没有显示lsass.exe模块的全路径，这是因为病毒取消映射了原来lsass.exe进程内存，

导致后面新申请的0x1000000内存中的内容和lsass.exe这个文件无关，所以也就不显示了。通过这点可以给我们一些提示，该进程是否被注入了

Hollow Process Injection 同样可以通过查看可以可疑内存的保护属性。

通过malfind插件（用来查找可疑内存保护属性）可以看到lsass.exe进程中0x1000000内存的保护属性为读写执行。

由于0x1000000是lsass.exe的基址，说明该进程没有被正常加载，（被注入了恶意代码）。任何可执行文件正常加载到内存后会有一个PAGE_EXECUTE_WRITECOPY的内存保护属性。

这点更加说明lsass.exe（PID868）进程被加载到0x1000000是有问题的

HollowFind是一个Volatility插件，通过对比PEB和AVD中的差异来检测Process Hollowing。

下面截图展示如何使用HollowFind来检测一个被Stuxnet感染过的内存镜像，并识别出了两个可疑的进程lsass.exe（PID1928和 PID868）。

并且还检测到了可疑的内存保护属性（PAGE_EXECUTE_READWRITE），以及PEB和VAD中进程路径的差异，最后还会显示反汇编入口点的反汇编代码， 可以看到在入口点有个跳转jmp 0x1003121

一旦这个插件发现了Process Hollow，还会显示当前进程中是否有相同的Process Hollow。

在下面截图中，注意两个lsass.exe进程（PID 868和PID 1928）与之关联的父进程services.exe（PID 668），

表示两个lsass.exe并不是正常启动的进程。而正常的系统进程lsass.exe的父进程是winlogon.exe（PID 624）。

HollowFind插件同时还检测到了可疑的内存，可以帮我我们识别被注入的代码。

下面截图中发现的可疑内存地址一个是0x1000000（可执行文件的基址），还有一个地址是0x80000，同时在这两个地址中找到了PE文件，并且内存的保护属性被设置成了PAGE_EXECUTE_READWRITE权限，

表示一个可执行文件被注入到这个地址中了。

我们可以使用 - D 参数来把0x80000这块可疑内存dump下来，然后提交打破VirusTotal上，VT扫描结果显示它就是Stuxnet震网病毒

这部分我们来看看病毒木马使用的其它类型的Process hollwing技术，并解释为何这些技术会混淆分析人员以及欺骗取证工具。

同样我们也是展示如何使用hollwfind来检测这些攻击

Skeeyah使用了上面提到过的步骤，但是有一点不同，木马以挂起模式创建Svchost.exe进程，并加载到地址0x0100000，如下所示：

木马通过读取系统进程svchost.exe的PEB.ImageBaseAddress，来得到进程加载基址，然后释放这块内存，如下所示：

然后木马会修改系统进程PEB结构中的ImageBaseAddress字段的值，为新申请的那块内存地址（0x0400000）。

这个操作将svchost.exe进程的基址从0x1000000修改成了0x040000（包含恶意可执行文件）

木马随后通过SetThreadContext函数将CONTEXT.EAX修改为注入pe的入口地址，然后恢复线程时，svchost.exe将从恶意pe入口点开始执行。

这种类型的Process Hollowing可以通过比较PEB和VAD来检测。下面截图中，通过dlllist插件可以看到svchost.exe（PID 1824）进程的全路径，和基址（0x00400000）

而 ldrmodules插件没有找到任何svchost.exe这个模块入口相关信息。因为当木马hollow系统进程svchost.exe后，这个模块从VAD链表中被移除了。

通过对比这个差异信息，也可以确认程序被hollow注入了。

上面这种对比差异，已经在HollowFind插件中实现了。

在下面截图中，展示通过该插件来检测出被Hollow的进程svchost.exe（PID 1824），同时也检测出了在VAD中没有找到svchost.exe模块的入口。

同样还显示出了PEB和VAD结构的对比的差异，PEB中显示出了svchost.exe被注入后新基址0x00400000，以及内存保护属性。

在HollowFind插件检测到存在Holloed进程的时候，同时还会显示出当前进程列表中相似的进程。

在下面截图中，被注入的进程svchost.exe（PID 1824）没有显示出父进程名字，是因为它的父进程已经退出了。

而其它正常的系统进程svchost.exe的都是同一个父进程services.exe（PID 696），注意这里也显示了进程创建时间的差异。

在正常的系统环境中，svchost.exe的父进程应该是services.exe，通过这点可以判断svchost.exe（PID 1824）是恶意的。HollowFind插件同时还检测到了被注入恶意代码的可疑内存区域。

在这个案例中，我们来看看另一个木马样本，同样也使用了另外一种Process Hollowing，它会导致一些插件检测的结果出现差异，可能是用来迷惑分析人员或取证工具。

首先来看看这个病毒是如何工作的，木马以挂起模式创建svchost.exe进程，并加载到地址0x01000000，如下图所示：

木马样本然后在0x00400000地址上申请了一块RWX权限的内存，这次这个木马并没有像其它病毒一样：“取消映射被挂起的svchost.exe进程基址上的内存0x01000000”

而是保留了源svchost.exe进程基址上的内存。

木马把一个pe文件写入到目标系统进程svchost.exe新申请的内存地址（0x00400000）中。

木马然后通过SetThreadContext函数，修改了被挂起进程svchost.exe的 CONTEXT.EAX的值，指向注入到0x0040000中pe的入口点，然后恢复线程执行。

这个样本所使用技术，并没有挖空进程内存，但是只通过修改PEB，就欺骗了一些插件。在下面截图中，dlllist插件显示了svchost.exe（PID 2020）的基址在0x0040000。

而基于VAD的ldrmodules插件显示的模块列表中，svchost.exe进程的基址却是0x1000000。

除了通过两个插件可以看到同一个模块基址的差异，我们可以看到svchost.exe模块中的Inload InInit InMem这3列属性，显示为False

意味着这个svchost.exe模块可能是个隐藏的模块（这个隐藏模块的现象是假的，因为我们通过dlllist这个插件是可以看到svchost.exe模块的存在）。

同一个进程，两个插件检测出来的基址不同，这可能会让一些安全分析人员感到困惑。正常的反映可能是依赖于ldrmodules的输出结果。

因为ldrmodules的输出结果是从内核结构链表中读取出来的。正因此，可能会给人一种svchost.exe模块可能被断链了的错觉。

让我们来基于这个ldrmodules（0x01000000）报告的内容，进一步分析，看看能发现什么。首先我们重点分析基址为0x01000000的svchost.exe模块，后面再分析基址为0x00400000的svchost.exe模块。

我们可以使用dllmudp插件来把0x0100000这个基址上的svchost.exe模块dump下来，它支持通过基址来dump。然后使用file命令确认是个pe文件。

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